15.如下图所示.直流电动机M串联在直流电路中.其轴与圆盘中心O相连.圆盘半径为5.0cm.一皮带绕过圆盘边缘.两端通过弹簧秤拉紧.开关S断开时.电压表的读数为12.6V,开关S接通后.使两弹簧秤的读数差保持为2.0N.这时电流表的读数为2.00A.电压表的读数为12.0V.测速计测得圆盘的角速度为180rad/s.求: (1)电动机的输出功率.效率各为多少? (2)拉紧皮带使电动机停转片刻.此时电压表.电流表的读数各为多少?电动机的输入功率为多大? [答案] 10.5V 7A 73.5W [解析] (1)圆盘边缘的线速度:v=ωR=9.0m/s 电动机的输入功率:P入=U2I2=24W 电动机的输出功率:P出=ΔFv=18W 电动机的效率:η=×100%=75% (2)电源电动势:E=U1=12.6V. 电源的内阻:r==0.3Ω 设电动机线圈的电阻为R0.则:P入-P出=IR0. 得:R0=1.5Ω 当电动机卡住时.电动机为纯电阻电路 总电流即为电流表的读数:I3==7A 电压表的读数为:U3=I3R0=10.5V 电动机的输入功率为:P3=U3I3=73.5W. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)如图1所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0在金属板上自左端向右端运动,小球做
匀速直线
匀速直线
运动;受到的电场力做的功为
0
0


(2)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图2甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图2乙所示的电压U随时间t变化的图象.
①实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图2乙中的△t1
=
=
△t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图2甲所示位置释放,通过计算机得到如图2乙所示图象,若△t1、△t2、d和m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是
滑块的质量
滑块的质量
两光电传感器间距离
两光电传感器间距离

(3)某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化,为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值.某同学设计了如图3所示的电路.其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表,E为电源,R1为滑动变阻器,RB为电阻箱,S为单刀双掷开关.
①完成下面实验步骤中的填空:
a.调节温度,使得Rr的温度达到T1
b.将S拨向接点l,调节
滑动变阻器
滑动变阻器
,使电流表的指针偏转到适当位置,记下此时电流表的读数I;
c.将S拨向接点2,调节
电阻箱
电阻箱
,使
电流表示数为I
电流表示数为I
,记下此时电阻箱的读数R0
d.则当温度为T1时,电阻Rr=
R0
R0

e.改变Rr的温度,在每一温度下重复步骤②③④,即可测得电阻温度随温度变化的规律.
②由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如4图甲所示.若把该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′串联起来,连成如图4乙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
a.电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
;(填“较大”或“较小”)
b.若电阻箱取值阻值R'=50Ω,则电流表5mA处对应的温度数值为
50
50
℃.

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市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇。某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U,但其它字迹不清楚。该小组成员取出电池,并从电风扇连接电池的正、负两极各接出一条引线。提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒。

(1)测量时,选择的电路图比较合理的是________图(选填“甲”或“乙”)。

(2)该小组进行了如下的实验步骤:

(A)按事先设计的电路连接各元件,并将变阻器的滑动片移动到最左端;

(B)合上开关,将滑动片从最左端开始缓慢向右移动,使电压表和电流表都有明显的示数,但电风扇并未转动,读出此时电压表和电流表的读数分别为U0I0

(C)……………;

请补写步骤(C)的实验操作过程:_______________________________________________________________________________________________________________________________。

(D)用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率P输出=___________________。

(3)该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量,用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图所示。若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V的恒压电源两端,则甲的实际功率为_______________W,乙的实际功率为_______________ W。

(要求保留作图求解的痕迹)

 


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市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇.某物理研究型学习小组想测定电风扇正常运行时的机械功率,于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U,但其它字迹不清楚.该小组成员取出电池,并从电风扇连接电池的正、负两极各接出一条引线.提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒.

(1)测量时,选择的电路图比较合理的是________图(选填“甲”或“乙”).

(2)该小组进行了如下的实验步骤:

A.按事先设计的电路连接各元件,并将变阻器的滑动片移动到最左端;

B.合上开关,将滑动片从最左端开始缓慢向右移动,使电压表和电流表都有明显的示数,但电风扇并未转动,读出此时电压表和电流表的读数分别为U0I0

C.……………;

请补写步骤(C)的实验操作过程:________.

D.用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率P输出=________.

(3)该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量,用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图所示.若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6 V的恒压电源两端,则甲的实际功率为________W,乙的实际功率为________W.

(要求保留作图求解的痕迹)

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精英家教网(1)为探究物体下落过程中机械能是否守恒,采用实验装置如图所示.已知重力加速度大小为g
①其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为
 
;若测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为
 
;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.
②.具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h;
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi
v
2
1
)数据;
H.将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是
 
(填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=
 

③.在误差允许范围内,若v2-h图线斜率k=
 
,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.
(2)发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用.正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势.某同学通过实验描绘它的伏安特性曲线.
①实验室提供的器材如下:
A.电压表(3V,内阻约10kΩ)         B.电压表(15V,内阻约25kΩ)
C.电流表(50mA,内阻约50Ω)       D.电流表(0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(0-10Ω,3A)      F.电源(6V,内阻不计)      G.开关,导线
在做实验时,电压表选用
 
,电流表选用
 
(填选项字母).
②请在图甲中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整.
精英家教网
③根据实验数据描点,请在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线.若该发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将该发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R=
 
Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态 (计算结果保留3位有效数字).

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实验题:
(I)在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如下图1所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=
0.96
0.96
 m/s(保留两位有效数字);
(2)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=
9.5
9.5
 m/s2.(保留两位有效数字)
(3)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP 也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因为
重锤和纸带受到阻力作用,机械能有损失.
重锤和纸带受到阻力作用,机械能有损失.

(II)现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线如图2,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些).现备有下列器材供选用:
A.量程是0~0.6A,内阻是0.5Ω的电流表
B.量程是0~3A,内阻是0.1Ω的电流表
C.量程是0~3V,内阻是6kΩ的电压表
D.量程是0~15V,内阻是30kΩ的电压表
E.阻值为0~1kΩ的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω的滑动变阻器
G.蓄电池(12V,内阻不计)
H.开关一个,导线若干.
(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用
B
B
,电压表应选用
D
D
,滑动变阻器应选用
F
F
(只填字母代号)
(2)如图所示是Rx的伏安特性曲线.在方框中(图3)画出实验电路图.
(3)若Rx与标有“6V,9W”的灯泡串联后,接入直流电源两端,灯泡恰能正常发光.则此时该电子器件两端的电压是
2.0
2.0
V.

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同步练习册答案